Разработка асинхронного частотно-регулируемого электропривода дозировочных насосов

• Автор: Бирюков, Андрей Витальевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВОЧНЫМИ НАСОСАМИ
1.1. Общие сведения о дозировочных насосах
1.2. Постановка и обоснование цели разработки регулируемого
электропривода (РЭП) для дозировочного насоса
Глава 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
2.1. Требования к системе регулирования
2.1.1. Описание насосного агрегата
2.1.2. Анализ нагрузок привода
2.1.3. Обоснование возможности регулирования дозировочного насоса
2.1.4. Анализ требований к системе автоматического регулирования
дозировочным насосом
2.2. Выбор системы автоматизированного электропривода
2.2.1. Выбор силового преобразователя
2.2.2. Выбор системы управления преобразователя
2.3. Синтез системы регулирования
2.3.1. Расчет закона частотного управления и характеристик двигателя в допустимом диапазоне скоростей
2.3.2. Синтез структуры системы управления подачей
2.3.3. Синтез структуры системы управления объема (дозы)
Глава 3. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ДОЗИРОВОЧНОГО НАСОСА (АРДН)
3.1. Разработка структуры электропривода
3.2. Методика расчета силового преобразователя и ее применение
3.2.1. Обобщенная методика расчета параметров силовой части ПЧ
с АИН-ШИМ для управления АД с КЗ ротором
3.2.1.1. Расчет инвертора
3.2.1.2. Расчет выпрямителя

3.2.1.3. Расчет фильтра
3.2.1.4. Расчет снаббера
3.2.2. Применение методики расчета силового преобразователя для электропривода дозировочного насоса
3.2.2.1. Параметры ключей инвертора
3.2.2.2. Параметры фильтра выпрямителя
3.2.2.3. Параметры выпрямителя
3.2.2.4. Параметры охладителя
3.2.3. Расчет силового преобразователя на примере АРДН-3 по разработанной методике и его экспериментальная проверка
3.3. Разработка информационной части системы управления
3.4. Синтез структур автоматического управления и разработка
программного обеспечения
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА БАЗЕ АРДН
4.1. Статические характеристики электропривода
4.2. Характеристики режима с расширенным диапазоном регулирования
4.3. Динамические характеристики электропривода
4.3.1. Результаты исследований, проведенные на мембранном насосе
ДМ 1600/6
4.3.2. Результаты исследований, проведенные на плунжерном насосе
ДП2500/10
Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ АРДН-3 В
ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ.
Дозировочные насосы и синхродозировочные (несколько дозировочных насосов, объединенных общим приводным валом) агрегаты - класс механизмов, имеющих широкое применение в промышленности. Они предназначены для перекачивания жидких сред в нагнетательную магистраль с определенной подачей в единицу времени, измеряемой в литрах/час или дискретно определенных объемов (доз), измеряемых в литрах.
Область применения дозировочных и синхродозировочных агрегатов весьма обширна и включает в себя следующие виды промышленности :
1. Химическая и нефтехимическая - для дозирования неорганических и органических растворов, кислот, суспензий и эмульсий, включая воспламеняющиеся, взрывоопасные, агрессивные, токсичные и радиактивные;
2. Пищевая - для дозирования жидких жиров, глюкозы, составных компонентов для изготовления соусов, майонезов, ароматических веществ, пищевых красок, фруктовых вод, соков, эссенций, фосфорной кислоты, дрожжей, а также при производстве концентратов и паст;
3. Текстильная - для дозирования щелочных растворов, кислот, красящих эмульсий, уксусной кислоты и протравителя перекиси;
4. Целлюлозно-бумажная - для дозирования клеев, закрепителей, серной кислоты, воды, формальдегида, мочевины и метилового спирта;
5. Теплоэнергетика и другие отрасли, связанные с подготовкой питьевой и промышленной воды, а также системой очистки сточных вод - для дозирования коррозионных ингибиторов, стерилизующих агентов, гидрозина, обесцвечивающих веществ, эмульсий и суспензий;
6. А также микробиологическая, фармацевтическая, газовая, автомобильная и другие.

Уд ум.
12 I
; — И—1-_ II

Для управления преобразователем формируются трехфазное задающее синусоидальное напряжение регулируемой частоты (на рис. 2.10 показан только сигнал задания 1/А) и два модулирующих пилообразных сигнала 17МР и иш. Разности этих напряжений воздействуют на усилительнопреобразовательные устройства, которые вырабатывают сигналы управления транзисторами (см. рис. 2.9) 11т и 11УТ2.
В соответствии с рис 2.10 проанализируем работу транзисторов УТ1 и УТ2, учитывая, что напряжение в фазе двигателя опережает ток на угол ср.
На рис.2.11 показана последовательность переключения вентилей (в режиме ШИМ) в отдельной стойке инвертора на 4-х временных интервалах за период выходного напряжения.